机会网络中混合路由协议的研究及平台实现

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机会网络是移动Ad Hoc网络(MANET,Mobile Ad Hoc NETwork)的变种。在这个网络中,节点由于移动性强,只能依靠彼此偶而的连接机会进行通信。机会网络中的节点使用“存储-携带-转发”方式进行数据多跳传输,数据的分发基于发布/订阅模型。由于机会网络的拓扑不稳定、高延迟、节点间相遇时间不可直接预知,机会网络的数据路由策略面临十分巨大的挑战。基于社会属性的数据路由策略是当前研究的主流,这种方案利用节点的社会属性来构建社区结构,以此来提升数据路由效率。然而,这种策略没有考虑到社区内节点在时间和空间的相对稳定性并加以利用,即社区内的某些部分在某些场景下不具备机会网络的特点。本文的目标是设计一个基于社会属性的数据路由策略。它基于当前的比较成熟的社区结构,并通过检测和利用相对稳定的社区内节点进一步提高数据传输效率。本文首先研究了一些经典机会路由协议,并分析了它们在特定场景下的优势和劣势。考虑到现实网络场景,提出了一种混合路由策略,这种策略基于以下现实:社区内的部分节点由于自身特性可以归类于MANET节点。这种混合路由策略在社区中建立并维护了Ad Hoc子网,以此来提供网络可靠性,而其他部分则依旧工作于机会模式。另外,在这个子网中引入头节点机制,负责订阅包和数据包的辅助路由策略制定。同时,利用节点和社区间的关系强度来选举社区间中继作为转发代理。为了验证本设计的功能和性能,本研究在仿真平台上对这种混合路由策略进行了测试。最后,本文分析了现有的机会网络实验平台,给出了混合路由策略的实现框架和实现方案,并搭建分层机会示范网络进行实际场景下的混合路由策略测试。
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